11. Теоретические основы в химии
Читать 0 мин.
11.520. Скорость химической реакции
Химическая кинетика — раздел химии, в котором изучаются скорость и механизмы химических реакций.
Фаза — часть системы, которая отделена от других частей поверхностью раздела.
Системы, которые состоят из одной фазы, называются гомогенными, или однородными.
Системы, которые состоят из двух или нескольких фаз, называются гетерогенными, или неоднородными.
Скорость гомогенной реакции называется количество вещества n, вступающего в реакцию или образующегося в результате реакции за единицу времени t в единице объема системы V:
$v = \displaystyle \frac{n_2 - n_1}{V(t_2 - t_1)} = \displaystyle \frac{\Delta n}{V \cdot \Delta t}$
n1 — число молей реагирующего вещества в момент времени t1;
n2 — число молей этого же вещества в момент времени t2;
$\displaystyle \frac{n}{V}$ — мольно-объемная концентрация.
Скорость гомогенной реакции равна изменению концентрации какого-либо из реагирующих веществ в единицу времени и выражается в моль/л.
Скорость любой химической реакции зависит от следующих факторов:
- Природа реагирующих веществ
- Концентрация реагирующих веществ
- Температура
- Присутствие катализатора
Скорость гетерогенных реакций зависит также от:
- Величины поверхности раздела фаз (с увеличением поверхности раздела фаз скорость гетерогенных реакций увеличивается)
- Скорость подвода реагирующих веществ к поверхности раздела фаз и скорости отвода от нее продуктов реакции.
При увеличении температуры скорость большинства химических реакций повышается. Зависимость скорости реакции от температуры подчиняется правилу Вант-Гоффа.
Это объясняется теорией активных молекул. Согласно этой теории, в реакции могут участвовать только те молекулы, энергия которых большей средней энергии молекул на какую-то определенную величину.
Одним из важнейших факторов, которые влияют на скорость реакции, является присутствие катализатора.
Катализатором называется вещество, которое изменяет скорость реакции, но не расходуется в результате реакции.
Явление изменения скорости реакции в присутствии катализатора называется катализом. Реакции, которые протекают с участием катализаторов, называются каталитическими реакциями.
Обычно катализаторами называются вещества, которые увеличивают скорость реакции.
Ингибиторы — это вещества, которые замедляют скорость химической реакции.
Катализ играет огромную роль не только в химии, но и в биологии. Практически все биохимические процессы протекают с участием биологических катализаторов. Эти катализаторы называются ферментами — это белки.
